Главная  Катушки с ферромагнитным сердечником 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [ 92 ] 93 94 95 96 97 98 99 100

мощность потерь в обмотках трансформатора; Ртр - мощность потерь во всех транзисторах инвертора; Р^с - мощность потерь во вспомогательных цепях преобразователя, таких, как цепи возбуждения, цепи смещения и т. д.

Правильный выбор элементов схемы преобразователя, режимов их работы позволяет достичь довольно высоких значений к. п. д. У современных преобразователей он получается от 80 до 90%.

§ 13.8. Структурные схемы вторичных источников питания с преобразователями напряжения

Как уже отмечалось, применение преобразователя напряжения во вторичных источниках питания (ВИП) позволяет получить не только ряд необходимых вторичных напряжений из одного первичного, HOijiH повысить стабильность вторичных напряжений в сравнении с первичным. Выходное напряжение существующих первичных источников электропитания в процессе эксплуатации меняется. У большинства из них колебания напряжения лежат в пределах ± (10 н- 20)%. Допустимые колебания напряжения питания большинства радиоустройств почти на порядок меньше и равны ±(3 -ь 5)%, а для отдельных каскадов, наиболее чувствительных к изменению напряжения питания, и того меньше, - всего ±(0,1 0,5)%.

Отсюда вытекает необходимость стабилизации выходных напряжений ВИП. На рис. 13.21, а представлена структурная схема источника с централизованной стабилизацией выходных напряжений преобразователя. Здесь стабилизируется входное напряжение инвертора И с помощью входного стабилизатора ВхСт:

На выходе выпрямителей преобразователя Bj - В,- получается вторичное напряжение, нестабильность которого допустима для большинства нагрузок. Фильтры выпрямителей ФВ - ФВг обеспечивают требуемую степень фильтрации выходных напряжений.

Если для некоторых нагрузок требуется напряжение питания с меньшей нестабильностью, чем'та, которую обеспечивает входной стабилизатор ВхСт, то в соответствующую выходную цепь включают дополнительный выходной стабилизатор ВыхСпц,. На рис. 13.21, а такой дополнительный стабилизатор включен в цепь нагрузки, потребляющей ток / 2 при напряжении U .

Поскольку цепь обратной связи ЦОС получает сигнал ошибки со входа инвертора, то стабилизатор ВхСт поддерживает близким к эталонному напряжение на входе инвертора. Изменения тока нагрузки / 1 или / г будут приводить к колебаниям выходных напряжений (/ или (У„г из-за возрастания (или убывания) падений напряжения на диодах выпрямителей и транзисторах инвертора, но стабилизатор ВхСт на эти изменения реагировать не будет. Конечно, имеется в виду, что выходное сопротивление самого стабилизатора очень мало.

Таким образом, в данной структурной схеме стабилизированного преобразователя не удается получить малые нестабильности по всем выходам. Помимо этого, в ней существует и некоторая завязка между всеми выходами из-за.общих для них элементов схемы. Такими об-



щими элементами, не охваченными обратной связью, являютсй инвер' тор, силовой трансформатор и выпрямители со своими фильтрами.

Поэтому выходной стабилизатор включают иногда и в ту выходную цепь, ток которой меняется сильно или имеет импульсный характер. Иначе, на выходные напряжения всех остальных каналов належатся изменения, пропорциональные току этого канала. При импульс-

С

Фо -г И

ЦОС

-Ц'Р1Ут\ + ТЕ,

Ч ру \-\uoc т

ЦОС

ж

I- Вс - VBi

и

* ФВ,-

ФВг

иС > /да

Ф

г ЦОС

Рис. 13.21

НОМ токе такие изменения имеют вид серий затухающих колебаний, порождаемых передними и задними фронтами импульсов.

В'качестве входного стабилизатора можно применять как линейный, так и импульсный. В первом случае к. п. д. преобразователя будет ниже, но зато нет необходимости включать фильтры и Фг, защищающие первичную цепь и инвертор от импульсных помех, создающихся в ключевом стабилизаторе. Значительно лучше у линейного стабилизатора в сравнении с ключевым и качество переходного процесса.

В рассмотренной структурной схеме входной стабилизатор пропускает через себя суммарную мощность всех нагрузок преобразователя. Из-за этого он получается относительно громоздким.



Если входной стабилизатор построить по принципу вольтдобавки (рис. 13.21, б), то конструкция ВИП получится более компактной. Улучшение весовых и габаритных показателей, получающееся при переходе к схеме с вольтдобавкой, зависит от величины нестабильности напряжения первичного источника Е^. Если это напряжение меняется в два раза, то мощность вольтдобавочного устройства практически сравнивается с мощностью, отдаваемой преобразователем в нагрузку.

В структурной схеме рис. 13.21, б вольтдобавочное напряжение Е^ создается в специальном регулирующем устройстве РУ. Это напряжение, складываясь с напряжением первичного источника £ , образует входное напряжение инвертора И. Цепь обратной связи ЦОС регулирует величину вольтдобавочного напряжения таким образом, что напряжение, подводимое к инвертору, остается практически постоянным при колебаниях напряжения первичного источника Е^.

РегулируюЙ1,ее устройство может быть запитано от первичного источника (линия /). В этом случае оно является дополнительным регулируемым преобразователем. Если же регулирующее устройство запитывается от дополнительной обмотки трансформатора инвертора (штриховая линия 2), то оно должно быть регулируемым выпрямителем. В зависимости от выбора элементной базы лучшие показатели могут получиться как у той, так и у другой схем.

Возможна централизованная стабилизация выходного напряжения преобразователя и по структурной схеме рис. 13.21, в. В ней на цепь обратной связи ЦОС подается напряжение с одного из выходов (i-ro). Регулируемый инвертор РИ под действием сигнала обратной связи изменяет свое выходное напряжение таким образом, что напряжение на выходе i-ro выпрямителя получается стабильным. Если дестабилизирующим фактором является изменение напряжения первичного источника, то и на остальных выходах оно получается ослабленным.

Однако при изменении только одного тока t-ro выхода во все остальные выходные напряжения вносится некоторая нестабильность. Допустим, что ток нагрузки i-ro выхода возрос. Чтобы скомпенсировать возросшие вместе с током падения напряжения на вентилях и фильтре выпрямителя i-ro выхода, напряжение, снимаемое с выхода инвертора, должно возрасти. Так оно и изменится под действием сигнала обратной связи. .Но это приведет к соответствующему возрастанию выходных напряжений на всех остальных выпрямителях. С выхода выпрямителя Bi на нагрузку первого канала возрастание напряжения не передастся, так как сглаживается выходным стабилизатором СТ, а на нагрузку, подключенную к выходу 2, передастся.

Если основная часть выходного .сопротивления преобразователя создается сопротивлением потерь инвертора и первичной обмотки силового трансформатора, то при таком способе регулировки напряжения на всех вторичных обмотках трансформатора будет получаться достаточно стабильное напряжение. При постоянном токе остальных каналов или при малом падении напряжения на их выпрямителях и фильтрах достаточную стабильность будут иметь и их выходные напряжения.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [ 92 ] 93 94 95 96 97 98 99 100

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов